[发明专利]一种光学组件及头戴式设备有效
申请号: | 202110155681.9 | 申请日: | 2021-02-04 |
公开(公告)号: | CN112987301B | 公开(公告)日: | 2023-03-21 |
发明(设计)人: | 邹成刚;郑效盼;吕向博 | 申请(专利权)人: | 联想(北京)有限公司 |
主分类号: | G02B27/01 | 分类号: | G02B27/01;G02B27/28 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 王娇娇 |
地址: | 100085 北京市*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 光学 组件 头戴式 设备 | ||
1.一种光学组件,包括:
方体结构的棱镜、第一成像单元、第二成像单元、第三成像单元和第四成像单元;
其中,所述第一成像单元、所述第二成像单元、所述第三成像单元和所述第四成像单元中均包含有透镜,且所述第一成像单元中的透镜、所述第二成像单元中的透镜、所述第三成像单元中的透镜和所述第四成像单元中的透镜分别设置在所述棱镜的四个侧面上且以所述棱镜为中心呈对称设置;
所述光学组件还包括:图像显示模组,用于向所述第一成像单元中的透镜输出光线;
其中,所述棱镜用于对经过所述第一成像单元中的透镜的光线进行光路转换,以使得经过所述第一成像单元中的透镜的光线在分别经过所述第二成像单元中的透镜、所述第三成像单元中的透镜和所述第四成像单元中的透镜后被输出;
所述棱镜内设置有分光膜,所述分光膜设置在所述方体结构的对角线截面;
其中,所述分光膜用于对所述光线进行反射或透过,以使得经过所述第一成像单元中的透镜的光线能够被光路转换;
所述分光膜为偏振分光膜,所述第一成像单元中的透镜为透射透镜,且所述第一成像单元中还具有偏振片,所述第二成像单元中的透镜为反射透镜,且所述第二成像单元中还具有四分之一波片,所述第三成像单元中的透镜为反射透镜,且所述第三成像单元还具有四分之一波片,所述第四成像单元中的透镜为透射透镜,且所述第四成像单元还具有偏振片;
所述第二成像单元中的四分之一波片胶合在所述第二成像单元中的反射透镜与所述棱镜的一个侧面之间,以便于所述第二成像单元中的四分之一波片对进入所述第二成像单元的光线进行偏振态转换,以使得经过所述第二成像单元中的反射透镜的光线透过所述偏振分光膜后进入所述第三成像单元;
所述第三成像单元中的四分之一波片胶合在所述第三成像单元中的反射透镜与所述棱镜的一个侧面之间,以便于所述第三成像单元中的四分之一波片对进入所述第三成像单元的光线进行偏振态转换,以使得经过所述第三成像单元中的反射透镜的光线在所述偏振分光膜上被反射并进入所述第四成像单元;
所述第一成像单元中的偏振片胶合在所述第一成像单元中的透射透镜与所述棱镜的一个侧面之间,以便于所述第一成像单元中的偏振片对进入所述第一成像单元中的透射透镜的光线进行偏振态转换,以使得经过所述第一成像单元中的透射透镜的光线在所述偏振分光膜上被反射并进入所述第二成像单元;
所述第四成像单元中的偏振片胶合在所述第四成像单元中的透射透镜与所述棱镜的一个侧面之间,以便于所述第四成像单元中的偏振片对被所述偏振分光膜反射的光线进行杂光过滤,以使得经过杂光过滤的光线进入所述第四成像单元中的透射透镜。
2.根据权利要求1所述的光学组件,所述棱镜包含:第一直角棱镜和第二直角棱镜,所述第一直角棱镜和所述第二直角棱镜通过各自的斜面相接触,以形成所述方体结构的棱镜;
所述第一直角棱镜的斜面上设置有分光膜,和/或,所述第二直角棱镜的斜面上设置有分光膜;
其中,所述分光膜用于对所述光线进行反射或透过,以使得经过所述第一成像单元中的透镜的光线能够被光路转换。
3.根据权利要求1或2所述的光学组件,其中:
所述分光膜对经过所述第一成像单元中的透镜的光线进行反射,以使得所述光线进入所述第二成像单元中的透镜;
所述分光膜对依次经过所述第一成像单元中的透镜和所述第二成像单元中的透镜的光线进行透过,以使得所述光线进入所述第三成像单元中的透镜;
所述分光膜对依次经过所述第一成像单元中的透镜、所述第二成像单元中的透镜和所述第三成像单元中的透镜的光线进行反射,以使得反射出的光线进入所述第四成像单元中的透镜。
4.根据权利要求1所述的光学组件,还包括:
波导片,所述波导片用于对从所述第四成像单元中的透镜输出的光线进行光路扩展,以使得经过所述波导片扩展的光线进入人眼;
其中,经过所述波导片扩展的光线的出射方向与从所述第四成像单元中的透镜输出的光线的出射方向相同或相反。
5.一种头戴式设备,包括:
本体,用于将所述头戴式设备佩戴在头部;
所述本体上设置有光学组件,其中:
所述光学组件,包括:
方体结构的棱镜、第一成像单元、第二成像单元、第三成像单元和第四成像单元;
其中,所述第一成像单元、所述第二成像单元、所述第三成像单元和所述第四成像单元中均包含有透镜,且所述第一成像单元中的透镜、所述第二成像单元中的透镜、所述第三成像单元中的透镜和所述第四成像单元中的透镜分别设置在所述棱镜的四个侧面上且以所述棱镜为中心呈对称设置;
所述光学组件还包括:图像显示模组,用于向所述第一成像单元中的透镜输出光线;
其中,所述棱镜用于对经过所述第一成像单元中的透镜的光线进行光路转换,以使得经过所述第一成像单元中的透镜的光线在分别经过所述第二成像单元中的透镜、所述第三成像单元中的透镜和所述第四成像单元中的透镜后被输出;
所述棱镜内设置有分光膜,所述分光膜设置在所述方体结构的对角线截面;
其中,所述分光膜用于对所述光线进行反射或透过,以使得经过所述第一成像单元中的透镜的光线能够被光路转换;
所述分光膜为偏振分光膜,所述第一成像单元中的透镜为透射透镜,且所述第一成像单元中还具有偏振片,所述第二成像单元中的透镜为反射透镜,且所述第二成像单元中还具有四分之一波片,所述第三成像单元中的透镜为反射透镜,且所述第三成像单元还具有四分之一波片,所述第四成像单元中的透镜为透射透镜,且所述第四成像单元还具有偏振片;
其中,所述第二成像单元中的四分之一波片胶合在所述第二成像单元中的反射透镜与所述棱镜的一个侧面之间,以便于所述第二成像单元中的四分之一波片对进入所述第二成像单元的光线进行偏振态转换,以使得经过所述第二成像单元中的反射透镜的光线透过所述偏振分光膜后进入所述第三成像单元;
所述第三成像单元中的四分之一波片胶合在所述第三成像单元中的反射透镜与所述棱镜的一个侧面之间,以便于所述第三成像单元中的四分之一波片对进入所述第三成像单元的光线进行偏振态转换,以使得经过所述第三成像单元中的反射透镜的光线在所述偏振分光膜上被反射并进入所述第四成像单元;
所述第一成像单元中的偏振片胶合在所述第一成像单元中的透射透镜与所述棱镜的一个侧面之间,以便于所述第一成像单元中的偏振片对进入所述第一成像单元中的透射透镜的光线进行偏振态转换,以使得经过所述第一成像单元中的透射透镜的光线在所述偏振分光膜上被反射并进入所述第二成像单元;
所述第四成像单元中的偏振片胶合在所述第四成像单元中的透射透镜与所述棱镜的一个侧面之间,以便于所述第四成像单元中的偏振片对被所述偏振分光膜反射的光线进行杂光过滤,以使得经过杂光过滤的光线进入所述第四成像单元中的透射透镜。
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